ファイバーコンピューター – ヘルスケアブログ

キム・ベラードによって

私は知っています：あなたはあなたの健康やその他の機能を監視するために「ウェアラブル」に興味があることをかなり誇りに思っています。スマートフォンにいくつかのアプリがあります。スマートウォッチを使用します。たぶん、あなたはスマートグラスの多くの反復の1つを試しました。 Google Glass または メタのレイは禁止されています。 HumaneのAIピンが失望しました ほこりを噛みます。

それをすべて忘れてください。ファイバーコンピューティングを使用すると、衣服はウェアラブルになります。

a MIT研究者からの新しい論文 衣服に直接織り込むことができる「単一ファイバーコンピューター」を使用する能力について議論しました。によると プレスリリース付き：

ファイバーコンピューターには、センサー、マイクロコントローラー、デジタルメモリ、Bluetoothモジュール、光学通信、バッテリーなどの一連のマイクロデバイスが含まれており、単一の弾性ファイバーでコンピューターの必要なすべてのコンポーネントを構成します。

また、それを動かすリチウムイオン電池が埋め込まれています。

MITには、ファイバーコンピューティングに専念するラボがあります（Fibers@Mit）、ヨエル・フィンク教授が率いる。彼は10年以上取り組んできた。そのウェブサイトによると、「私たちの研究は、繊維材料のフロンティアを光伝達から電子、光電子、さらには音響特性に拡張することに焦点を当てています」。 見て、聞いて、感じ、コミュニケーションしてください。

ラボには多くの成果がありましたが、チップの形状と繊維の形状との間の不一致が問題になりました。共同主演の著者であるNikhil Gupta、MITマテリアルサイエンスアンドエンジニアリングの大学院生は、この問題を説明しています。

しかし、私たちは、どのように作っているかのために、ファイバーに組み込むことができるデバイスの複雑さの観点から壁にぶつかりました。プロセス全体を再考しなければなりませんでした。同時に、伝統的な生地の特性と一致するように、弾力性と柔軟性にしたかったのです。

解決策：「この新しい設計では、研究者は、各マイクロデバイスの2Dパッドアラインメントを、インターポーザーと呼ばれる柔軟な回路基板を使用して3Dレイアウトにマッピングし、シリンダーに包みました。」グプタ氏は次のように述べています。「この進歩は、マイクロコントローラーやBluetoothセンサーなどのより高い機能性コンピューティング要素をファイバーに組み込むことができるという点で、私たちにとって重要でした。」

その結果、失敗することなく60％以上伸びることができる機械洗浄可能な弾力性のある繊維ができます。 それ スマートウォッチで。

これらの進歩により、これらのファイバーコンピューターを衣服に組み込むことができます。各ファイバーコンピューターには、1つの衣服の複数の繊維が通信できるLEDと光センサーが組み込まれており、計算を実行できる繊維ネットワークを作成します。また、スマートフォンなどの他のデバイスに情報をワイヤレスでストリーミングできるBluetooth通信システムもあります。

なぜ服？フィンク教授は指摘します：

私たちの体は、熱、音、生化学、電気のポテンシャル、および光の形で毎秒肌を介してギガバイトを放送します。これらはすべて、私たちの活動、感情、健康に関する情報を伝えています。残念ながら、そのすべてではないにしても、ほとんどが吸収され、私たちが着ている服で失われます。貴重な健康と活動の洞察という形でこの重要な情報を捕らえ、分析、保存し、伝えるために衣服に教えることができたら素晴らしいことではないでしょうか？

まあ、彼らはそうしました。彼らは上部とレギンスに4つの繊維コンピューターを追加し、着用者にスクワット、板、腕の円、ランジなどのさまざまなエクササイズを行わせました。機械学習モデルを使用して、各ファイバーコンピューターは、平均精度で約70％の演習を認識しました。 4つの繊維の通信が許可されたとき、精度は95％に上がりました。

フィンク教授は、これは「複数の体の領域に存在し、ワイヤや相互接続を必要としない自律繊維コンピューター間でネットワークを形成することの重要性」を示していると述べています。彼は次のように予測しています。「それほど遠くない将来において、ファイバーコンピューターはアプリを実行し、シンプルな日常のアパレルから貴重なヘルスケアと安全サービスを得ることができます。」

すぐにわかります。チームは、DARPA、陸軍、海軍と協力して、アーティックのテストを実施しています。サービスメンバーは、1か月の冬の研究でファイバーコンピューターとシャツを着用し、1000キロメートル以上の健康と活動と平均温度-40Fを追跡します。

繰り返しますが、試してみてください それ スマートウォッチで。

「10年以上の北極圏の運用経験を持つリーダーとして、私の主な懸念の1つは、私のチームが寒冷地の怪我を衰弱させることから安全に保つ方法です。これは、極端な寒さのオペレーターに対する主な脅威です」とプロジェクトの司令官であるマシュー・ヘフナー少佐は言います。 「従来のシステムは私に完全な絵を提供しません。極端な寒さに対する身体の反応をよりよく理解し、最終的に怪我を予測および防止するために、24時間年中無休で基本層のコンピューティングファブリックを着用します。」

米国陸軍研究所環境医学研究所のパフォーマンス生理学研究科学者のカール・フリードルは、この技術は「日常生活のためのゲームチャンガー」になる可能性があると言います。彼は続けて追加します：

生地とアパレルの短期的な繊維コンピューターは、個人の環境と生理学的状態に感じることを想像して、快適さとパフォーマンスを向上させ、リアルタイムの健康監視を提供し、外部の脅威に対する保護を提供します。兵士は、この新しいテクノロジーの早期採用者および受益者であり、予測生理学的モデルとミッション関連ツールを使用してAIシステムと統合され、緊縮環境での生存性を高めます。

フィンクス教授は興奮しています。「米国陸軍、海軍、ダーパのパートナーを通じて、今後の北極ミッションでこの未来を垣間見ることができて興奮しています。最も厳しい環境でサービスメンバーを安全に保つのを支援することは、名誉と特権です。」

私たちはまだこの将来ではありません。ファイバーコンピューターには多くのメモリやコンピューティングパワーがありません。また、どのように充電されるかは明確ではありません。実世界のset折があります。大量生産とコストはまだ考慮されていません。しかし、フィンクス教授は、「計算と機械学習を伴う古典的な繊維と生地の収束は始まっただけです。」

それを始めましょう。

キムは、主要なブルース計画の元emarketingの幹部であり、故＆嘆きの編集者 tincture.io、そして今では通常のTHCB貢献者